漂珠是一种新型轻漂珠质非金属粉体材料， 具有无毒、 质轻、 中空隔热、 绝缘、 耐酸碱、 耐高温、 导热系数低等一系列优点， 在塑料、 涂料、 油漆、 油墨、 陶瓷、 地板胶、 石油钻探等领域应用广泛110- 14]. 为准确测定漂珠真密度， 本文研发了一套粉体真密度测量系统， 并利用该系漂珠统测定漂珠真密度. 研究表明漂珠， 该系统能准确测定粉体材料的真密度漂珠，且设备简单。 操作快速简便， 能避免粉体材料与液体溶液的直接接触. 该系统能更好满足厂矿分析需要， 因而在实际中具有重要意义.真密度测量系统漂珠研发1. 1真密度测量系统的原漂珠理及流程图1为粉体真密度测量系统的工艺流程， 该测量系统采用阿基米德流体( 气体)置换原理和气体膨胀技术来测量粉体的真密度. 气体在理想状态下容易进入粉体材料的微孔或缝隙中， 因而能准确计量漂珠粉体的真体积. 在本测量系统中采用具有极小原子半径的氦气作为置换气体. 在系统开始漂珠前利用氦气净化系统， 此时系统的压强与周围漂珠环境的一致， 为只， 此时系统漂珠状态为:只y c= n R 瓦( 1)其中， n一在P 4下占据玑的氦气气体的摩尔数; R 一气体常数; 弘开氏温标下的环境温度. 当体积为K的粉末样品被放人样品杯中时， ( 1)式可以写成:只( 睁玩)= nlR 瓦 真密度测量系统研发及漂珠真密度测定分析21气瓶所体输人端压漂珠力传感器接口: 过压保护阀暂排警口输入气流控制阀输入气流开关阀黼目?擎接人阀玢. .漂珠. f.标准体积圈l真密度测量系统的流程排气气流控制阀当压强比环境高0. 117M P a ( 1. 19 5k g /em 2)时， 系统的状态可以写成:P 2( y 。 漂珠一K )= n 2R 兄( 3)其中漂珠， 肛高于环境的压强漂珠; "样品杯中所有气体的摩尔数. 当旋转阀转连接到附加体积n时， 系统的压强将下降到B ， 有P 3( E -K + V A )= 啦聃， l丑瓦( 4 )显然， P 口n= r涩瓦， 故有P 3( K 漂珠-U + n)= ， kR 桃y。( 5)同理. 进一步有B ( y 。 一咋+ 漂珠n )= P 2( K 一%)+ n 皿瓦( 6)移项。 有( P 3- P 2)( y 。 一昨)= ( f o P 3)n( 7 )于是有T…VTp_ 幽(眦)Tr!^( 8)化简得K = yc+ 歪V 匝4( 9 )‘眦由漂珠于P 口是可以置0 的， 而所有的压强测量均与只相关， 如果预先将只置0 ， 式( 9 )则为诈漂珠漂珠= ¨ ， 分( 10)1_ 茸式( 10 )则是应用该测量系统的具体原理. 测试中。 结合公式( 10 )就可以计算出粉体材料的真体积.g= 矿m( 11)r P其中: 口一粉体的真漂珠密度; m 一粉体的质漂珠量. 根据密度计算公式( 11漂珠)就可以计算出粉体材料的真密度.1. 2真密度测量系统的组成及安装真密度测量系统主要由真密度仪( 见图2)、 分析天平、 干燥器、 马福炉、 钢瓶漂珠及阀门和管路组成. 检测方案适用范围广。 不仅适于检测金属或者化合粉末的真密度， 而漂珠且同样适于内部有与外部相连通的微孔物质或漂珠漂珠其他集合状态下. 有间隙的物质之真密度测试.调节气罐压力调节阀压强在0 . 138M P a 一0 . 17 2M P a 之间. 将输入管与仪器箱右侧的密封接头连接， 完成气罐的连接. 样品杯为铝制， 可滑入图2 真密度仪的外观图万方数据 广西工学院学报第22卷支架中， 按逆时针方向旋转样品杯座顶上的黑色塑料顶盖漂珠可开启样品杯支架. 沿杯座顶部侧面细缝插入提升工具， 可将样品杯提出. 样品杯与支架是紧配合的。 需要轻慢地将样品杯推人支架以免样品粉末溅出. 在使漂珠用大的样品杯时要注意使杯顶部附近的漂珠漂珠水平细缝与座所开的垂直细缝对齐，漂珠 以便气体出入样品杯. 当使用校准球时， 必须旋转它， 使之滚人杯中以免样品杯变形。 使用铝衬套可以减小杯座体积以便使用小的样品杯. 将样品杯封入座时要确认O 型环在座漂珠盖的凹缝中， 将盖子上的参考标记与机架上的标记对准， 漂珠然后顺时针旋转黑迭尔林环使之沿罗纹前进。 直到金属与金属接触. 在盖子的底部有一针状凸起与座面的凹槽匹配， 通过对准盖子与环上的参考标记可以使其匹配. O 型环沿径漂珠向封闭杯座内的样品， 而带螺纹的黑漂珠迭尔林盖将围绕内封塞旋进， 当变换阀的手柄平行( 垂直)于机箱表面时， 阀是关闭( 开启)的; 关闭变换漂珠阀时的逆向动作会引起样品漂珠杯压强的少量变化， 并可从差压计中观察到， 为了减小这个压强变化， 可将手柄压到抵住机箱面板。 这将使得阀就稍微打开一下( 重置，漂珠 不产生新的压力)， 减小压强变漂珠化. “杯排气控制” 针阀用于样品杯的压力释放或者因样品净化需要真空时控制气体排出率， 建议“杯排气控制” 、 “气体排出” 针阀在使用时应尽可能缓慢地释放压力以免在释放压力的过程中粉体样品发生翻腾. “流量控制” 针阀用于控制进人仪器漂珠的流体进人率。 它确定压力的增长也控制样品在净化时的流量， 此阀不适用于停止供气， 漂珠若想停止供气应使用“气体” 变换阀. 一个0. 17 2 M P a 的减压阀就安装在输入适配器之后， 若调整气瓶的压强超过0 . 17 2M P a 将使得这个阀开启， 气体将释放， 故此阀的漂珠作用是保护压力传感器免遭过压损害， 压强应调节在稍微超过漂珠0. 138M P a 为好. 选择阀可旋转9 0 0 ， 当指向左边时附加体积数n ， 不包括气体通道的体积， 而当漂珠指向面向操作者的右边时附加体积数则包括漂珠漂珠了气体通道的体积.2漂珠真密度的测试与分漂珠漂珠析2. 1真密度的测量方法选取定量漂珠在一定温度下加热， 以除去漂珠中水分和有机杂质， 将漂珠在干燥器中冷却到室温. 利用H e净化真密度仪， 对密度仪进行O 点校正和用漂珠标准体积物标定. 从干燥器中取出粉体， 迅速放到样品杯中， 使样品接近充满漂珠漂珠样杯. 称量质量准确到10m g ， 样品和样品杯温度与仪器温度差不能大于2℃. 用干燥H e清洗仪器系统， 气体压力不要超过0 . 0 9 5 M P a ， 平衡时间为60s后， 根据仪器说明给出的清洗气氛体积测量标准程序测定粉体体积. 同一粉体重复测试两次， 当两次连续测试值之差小于O . 0 漂珠5cm 3时， 取两次均值作为粉体体积. 根据公式( 11)及得出粉体的真密度.2. 2真密度的测定结果在实漂珠漂珠际测试中。 随机抽取同一种漂珠样品进行测试， 重复测定的次数为6次. 按照仪器规定漂珠漂珠方法对数据进行处理和分析. 表1为利用真密度测量系统测试漂珠的真密度数值， 表2为利用比重瓶测定真密度的数值. 从表1可以得出， 同一样品的真密度漂珠的误漂珠差值小于0 . 0 0 1 g /cm ， 可以说明该结果是准确的. 从表l和表2的对比可以得出， 两种不同方法得到的真密度的数值相差漂珠不大， 可以得出该实验结果是漂珠真实可信的.实验结果出现误差漂珠的因素来自于非理想气体的行为.
